双圆弧面导向的单向阀制造技术

本发明专利技术提供了双圆弧面导向的单向阀，能解决现有单向阀阀芯的导向结构存在耐磨性差

【技术实现步骤摘要】
双圆弧面导向的单向阀


[0001]本专利技术涉及一种单向阀，具体涉及一种双圆弧面导向的单向阀
。

技术介绍

[0002]单向阀通常包括壳体以及设置于壳体内的阀芯
、
弹簧
、
阀座等
。
在液体火箭发动机特别是可重复使用低温液体的火箭发动机中，根据使用场景的不同，需要采用多种结构形式的单向阀来控制流体的流动，特别是在低温介质供应系统或高温燃气供应系统中，需要一种用于控制低温介质或高温燃气供应的单向阀，以实现发动机的燃气或液氧介质供应的切换
。
目前广泛采用的单向阀的阀芯结构主要有直通式阀芯结构和台阶式圆柱导向的阀芯结构，但这些阀芯导向结构由于在低温或高温介质中无法对导向结构进行润滑而导致耐磨损性差，可有效执行的动作次数少，易出现卡滞以及难以重复使用等问题
。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是解决在低温介质或高温燃气介质下工作的现有单向阀，其阀芯的导向结构存在耐磨性差
、
可有效执行的动作次数少
、
易出现卡滞，以及难以重复使用的技术问题，而提供一种双圆弧面导向的单向阀
。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0005]一种双圆弧面导向的单向阀，包括壳体以及设置在壳体内的阀芯
、
导向套和弹性件；所述壳体设置有入口和出口；其特殊之处在于：
[0006]所述阀芯包括圆形挡板
、
设置在圆形挡板远离入口一侧的第一圆柱筒和第二圆柱筒；所述圆形挡板另一侧与壳体之间在入口内构成密封结构；所述第二圆柱筒位于第一圆柱筒内，且第二圆柱筒与第一圆柱筒之间构成环形槽；所述第一圆柱筒远离入口一端的外壁沿周向设置有第一圆弧面；所述第二圆柱筒的长度大于第一圆柱筒的长度，其远离入口一端的外壁沿周向设置有第二圆弧面；
[0007]所述导向套靠近入口一端与壳体固连，并与壳体之间围成一个供圆形挡板移动，打开或者关闭所述密封结构的内部腔室，导向套的另一端朝向出口；所述第一圆柱筒和第二圆柱筒同轴套装于导向套的内侧，所述第一圆弧面
、
第二圆弧面分别与导向套的内侧壁之间滑动配合；所述导向套上设置有用于介质过流的过流孔；
[0008]所述弹性件套装在第二圆柱筒外侧，一端位于所述环形槽内且与圆形挡板一侧抵接，另一端与导向套的内侧壁抵接，用于维持所述密封结构处于常闭状态
。
[0009]进一步地，为了避免阀芯在往复动作后因圆弧面受到磨损而影响导向，所述第一圆弧面的圆弧半径为
2.2
～
8.8mm、
第二圆弧面的圆弧半径为2～
8mm
，且第一圆弧面的圆弧半径与第二圆弧面的圆弧半径比为
1.1
～
1.8
；
[0010]所述第二圆柱筒沿介质流动方向的长度与第一圆柱筒沿介质流动方向的长度比为3～
10
；所述第一圆柱筒的直径与第二圆柱筒的直径比为
1.5
～
4。
[0011]进一步地，为了提高第一圆弧面和第二圆弧面的耐磨性，确保阀芯运动可靠，所述
第一圆弧面以及第二圆弧面上均设置有耐磨损的镀层
。
[0012]进一步地，所述壳体包括相互螺接的入口壳体和出口壳体；所述入口壳体内设置有第一台阶和第二台阶；所述第一台阶上位于入口的边沿设置有第一凸台；
[0013]所述圆形挡板靠近入口一侧的边沿设置有第二凸台，远离入口一侧的边沿设置有第一锥面；所述第二凸台与所述第一凸台相对应，两者之间构成所述密封结构；
[0014]所述导向套包括轴向贯通的圆柱段以及锥形段；所述圆柱段安装设置在出口壳体的内端端面与所述第二台阶之间，且所述圆柱段上设置有至少一个所述用于介质过流的过流孔；所述圆柱段设置有与所述第一锥面相配合的第二锥面，第一锥面
、
第二锥面用于阀芯的轴向和径向限位；所述圆柱段与锥形段的大端同轴连接且圆柱段内壁与锥形段的大端内壁相平齐，锥形段的小端朝向出口；
[0015]所述第一圆弧面与圆柱段内壁
、
锥形段的大端内壁滑动配合；所述锥形段的小端内壁设置有第三台阶；所述弹性件的另一端与所述第三台阶抵接；所述第二圆弧面与第三台阶至锥形段的小端端部之间的内壁滑动配合
。
[0016]进一步地，所述锥形段的侧壁设置有多个第一透气孔，圆柱段与锥形段的大端设置有沿轴向贯穿圆柱段内端端面与锥形段外壁的第二透气孔；所述第一透气孔
、
第二透气孔用于防止阀芯打开过程与导向套之间形成封闭腔
。
[0017]进一步地，所述圆柱段靠近圆形挡板一侧设置有圆形凹槽；所述第二锥面设置在所述圆形凹槽内
。
[0018]进一步地，所述入口壳体朝向出口一端与出口壳体的连接处进行焊接；所述锥形段以及圆柱段为一体式结构；所述弹性件为弹簧
。
[0019]进一步地，所述第一圆弧面的圆弧半径为
5mm
；所述第二圆弧面的圆弧半径为
3mm
；
[0020]所述第一圆柱筒沿介质流动方向的长度为
12mm
；所述第二圆柱筒沿介质流动方向的长度为
54mm
；所述第一圆柱筒的直径为
37mm
；所述第二圆柱筒的直径为
13mm。
[0021]进一步地，所述耐磨损的镀层中包含有
N
元素
、Cr
元素
、C
元素
、W
元素
。
[0022]本专利技术的有益效果：
[0023]1、
本专利技术提供了双圆弧面导向的单向阀，该单向阀结构精巧
、
运动可靠
、
可有效执行的动作次数多
。
其中，通过在阀芯的第一圆柱筒
、
第二圆柱筒上对应设置第一圆弧面
、
第二圆弧面，以减小导向结构与导向套内壁的接触面积，确保阀芯的导向定位精准，运动可靠
。
另外，双圆弧面的导向具有自动调整中心功能的优点
。
采用双圆弧面导向结构，降低了导向时对多余物的敏感性，解决了卡滞问题
。
[0024]2、
本专利技术中在第一圆弧面和第二圆弧面上设置镀层，提高了第一圆弧面和第二圆弧面的耐磨性，确保阀芯运动可靠，可以重复使用
。
[0025]3、
本专利技术中的第一锥面与第二锥面相配合可以避免阀芯在径向的偏移现象，提高了阀芯在宽范围流量变化条件和振动环境下的工作稳定性
。
附图说明
[0026]图1为本专利技术双圆弧面导向的单向阀实施例的结构示意图；
[0027]图2为本专利技术实施例中阀芯的结构示意图
。
[0028]附图标记说明：
[0029]1‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种双圆弧面导向的单向阀，包括壳体
(1)
以及设置在壳体
(1)
内的阀芯
(2)、
导向套
(3)
和弹性件
(4)
；所述壳体
(1)
设置有入口
(11)
和出口
(12)
；其特征在于：所述阀芯
(2)
包括圆形挡板
(20)、
设置在圆形挡板
(20)
远离入口
(11)
一侧的第一圆柱筒
(21)
和第二圆柱筒
(22)
；所述圆形挡板
(20)
另一侧与壳体
(1)
之间在入口
(11)
内构成密封结构；所述第二圆柱筒
(22)
位于第一圆柱筒
(21)
内，且第二圆柱筒
(22)
与第一圆柱筒
(21)
之间构成环形槽
(5)
；所述第一圆柱筒
(21)
远离入口
(11)
一端的外壁沿周向设置有第一圆弧面
(6)
；所述第二圆柱筒
(22)
的长度大于第一圆柱筒
(21)
的长度，其远离入口
(11)
一端的外壁沿周向设置有第二圆弧面
(7)
；所述导向套
(3)
靠近入口
(11)
一端与壳体
(1)
固连，并与壳体
(1)
之间围成一个供圆形挡板
(20)
移动，打开或者关闭所述密封结构的内部腔室，导向套
(3)
的另一端朝向出口
(12)
；所述第一圆柱筒
(21)
和第二圆柱筒
(22)
同轴套装于导向套
(3)
的内侧，所述第一圆弧面
(6)、
第二圆弧面
(7)
分别与导向套
(3)
的内侧壁之间滑动配合；所述导向套
(3)
上设置有用于介质过流的过流孔
(32)
；所述弹性件
(4)
套装在第二圆柱筒
(22)
外侧，一端位于所述环形槽
(5)
内且与圆形挡板
(20)
一侧抵接，另一端与导向套
(3)
的内侧壁抵接，用于维持所述密封结构处于常闭状态
。2.
根据权利要求1所述双圆弧面导向的单向阀，其特征在于：所述第一圆弧面
(6)
的圆弧半径为
2.2
～
8.8mm、
第二圆弧面
(7)
的圆弧半径为2～
8mm
，且第一圆弧面
(6)
的圆弧半径与第二圆弧面
(7)
的圆弧半径比为
1.1
～
1.8
；所述第二圆柱筒
(22)
沿介质流动方向的长度与第一圆柱筒
(21)
沿介质流动方向的长度比为3～
10
；所述第一圆柱筒
(21)
的直径与第二圆柱筒
(22)
的直径比为
1.5
～
4。3.
根据权利要求2所述双圆弧面导向的单向阀，其特征在于：所述第一圆弧面
(6)
以及第二圆弧面
(7)
上均设置有耐磨损的镀层
。4.
根据权利要求1或2或3所述双圆弧面导向的单向阀，其特征在于：所述壳体
(1)
包括相互螺接的入口壳体
(8)
和出口壳体
(9)
；所述入口壳体
(8)
内设置有第一台阶
(13)
和第二台阶
(14)
；所述第一台阶
(13)
上位于入口
(11)
的边沿设置有第一凸台
(15)
；所述圆形挡板
(20)
靠近入口

【专利技术属性】
技术研发人员：陈维宇，李小明，朱建国，杨博文，高曼，徐登伟，许志宇，
申请(专利权)人：西安航天动力研究所，
类型：发明
国别省市：